Al、Co、Sc摻雜SiO2微納材料的制備、結構表征及其對Cr3+和Mn2+的吸附特性

田乙卜，劉少友，吳新文，石姚金，龍尚俊

(1貴州省檢測技術研究應用中心，貴州 貴陽 550014；2凱里學院，貴州 凱里 556011)

0 引言

納米二氧化硅(英文名稱nano-silicon dioxide)是一種無機化工材料，俗稱白炭黑。由于是超細納米級，尺寸范圍在1～100 nm。由于SiO2粉體表面存在不飽和的雙鍵以及不同鍵合狀態(tài)的羥基，具有常規(guī)粉末材料所不具備的特殊性能，如小尺寸效應、表面界面效應、量子隧道效應、宏觀量子隧道效應和特殊光電性等特點[1-2]。因而廣泛用于各行業(yè)作為添加劑、催化劑載體，化工，脫色劑，消光劑，橡膠補強劑，塑料充填劑，油墨增稠劑，金屬軟性磨光劑，絕緣絕熱填充劑，高級日用化妝品填料及噴涂材料、醫(yī)藥、環(huán)保等多種領域[3-21]。隨著對SiO2粉體研究的深入，應用領域的擴寬，SiO2粉體會進一步工業(yè)化，使它在眾多領域的應用方面得以快速發(fā)展。

目前水熱合成法是納米SiO2粉體材料的主要合成方法，但是合成時間長(最少十幾個小時)，并且操作繁瑣，而低溫固相反應法[13]制備納米SiO2粉體材料，大大縮短了反應時間，簡化制取流程。本方法采用特定金屬元素去摻雜SiO2，摻雜SiO2粉體材料由于不同雜原子的引入取代了原來硅原子的位置，不僅給材料帶來了新的性能，而且可滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的技術需求，創(chuàng)造經(jīng)濟價值[5-22]。

現(xiàn)階段，電解錳行業(yè)所產(chǎn)生的廢液對環(huán)境的污染很嚴重，其主要成分是Cr3+和Mn2+。為此，我們擬通過SiO2金屬改性粉體材料的特性來吸附其廢液中的Cr3+和Mn2+，這對于節(jié)約資源和保護環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義和科學意義。……